[發明專利]模擬頂端動態荷載對樁柱結構性能影響的試驗系統及方法

有效

• 申請號: 202110006690.1
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112878387B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 戴良軍;崔林釗;郭楊;魯俊;樂騰勝;王磊
• 申請（專利權）人: 安徽省建筑科學研究設計院
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本發明公開了一種模擬頂端動態荷載對樁柱結構性能影響的試驗系統及方法，屬于建筑工程領域。本發明所述試驗系統包括錨固及索力調整裝置、拉索、作動器、緊固連接裝置、豎向錨固裝置、數據采集及記錄裝置。本發明針對樁柱一體結構通過拉索的靜態對稱預拉力施加結構豎向壓力，再利用作動器通過拉索施加動態作用力模擬結構頂端所受水平和豎向動載，通過數據采集及記錄裝置測量、保存并處理分析試驗數據。本發明結構合理，操作簡單，可用于在原位研究頂端動態荷載對樁柱一體結構承載力及變形性能的影響規律，為在動荷載作用下樁柱一體結構承載性能原位檢測及試驗提供了一種有效手段。

技術領域

本發明涉及建筑工程技術領域，尤其涉及一種模擬頂端動態荷載對樁柱結構性能影響的試驗系統及方法，可用于在原位量測在豎向或豎向及水平向動態荷載擾動下樁柱一體結構承載力及變形變化，可應用于研究水平、豎向動載作用對結構承載力、變形的影響規律。

背景技術

樁柱一體結構是由單根柱與樁基連接的常用豎向承載力構件，因其承載力高、經濟性好、設計簡單、施工方便而被廣泛運用于大型橋梁、城市高架之上。在實際工程中，當樁柱一體結構完成灌注施工后，需要在原位進行承載能力檢測，但現有的檢測裝置及相應檢測方法，僅能進行豎向承載力靜載檢測，忽略了真實環境中結構頂端如車輛剎車和撞擊等動載擾動作用對結構承載力和變形的影響，而缺乏真實性，易造成一定的安全隱患。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種模擬頂端動態荷載對樁柱結構性能影響的試驗系統及方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種模擬頂端動態荷載對樁柱結構性能影響的試驗系統，包括有錨固及索力調整裝置、拉索、作動器、緊固連接裝置、豎向錨固裝置和數據采集及記錄裝置；

所述的數據采集及記錄裝置包括有應變片、位移計、數據傳輸線和數據接收終端；

所述拉索傾斜對稱布置于待測樁柱兩側，拉索上端通過緊固連接裝置與待測樁柱上部連接，拉索下端分別與位于待測樁柱兩側的錨固及索力調整裝置連接；在所述的拉索上設有作動器，所述作動器出力方向與待測樁柱豎向中軸平行，所述作動器通過數據傳輸線與數據接收終端相連，從而傳輸、記錄和處理分析作動器加載數據，所述位移計設置于待測樁柱頂端；所述應變片附著于待測樁柱和拉索之上，用于量測附著區域應變，應變片通過數據傳輸線與數據接收終端相連。

所述錨固及索力調整裝置和豎向錨固裝置采用與地面固接的結構原有基礎和臨時設置的構筑物。

所述的位移計有兩個，分別用于量測待測樁柱水平和豎向位移變化。

所述的應變片附著于待測樁柱位于地面以上部分中部和底部區域及拉索上、下部三分之一區域。

一種模擬頂端動態荷載對樁柱結構性能影響的試驗方法，具體包括如下步驟：

S1.分別在待測樁柱頂端安裝緊固連接裝置、水平和豎向的位移計；在待測樁柱地面以上部分中部和底部區域，拉索上、下部三分之一區域設置若干應變片；

S2.安裝拉索，所述拉索一端連接緊固連接裝置，另一端連接錨固及索力調整裝置，同時對稱預張拉拉索，并在張拉完成后通過錨固及索力調整裝置固定；

S3.將作動器兩端分別與拉索和豎向錨固裝置相連，所述作動器通過數據傳輸線與數據接收終端連接；

S4.通過作動器對待測樁柱施加動載，所述數據接收終端通過數據傳輸線記錄作動器的加載數據，通過所述水平和豎向的位移計測量待測樁柱水平和豎向的位移變化，通過所述應變片測量其附著區域的應變，最后得到試驗分析結果。

利用所述的作動器對稱施加作用力分析豎向動載作用對待測樁柱承載力及變形的影響規律；利用所述的作動器對所述拉索施加不對稱作用力分析豎向和水平向動載作用對待測樁柱承載力及變形的影響規律。